#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <cassert>
#include <jsoncpp/json/json.h>
#include <mutex>
#include <vector>
#include <algorithm>

#include "../comm/httplib.h"
#include "../comm/log.hpp"
#include "../comm/util.hpp"
#include "oj_model_file.hpp"
#include "oj_view.hpp"

namespace ns_control
{
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace ns_util;
    using namespace httplib;

    // 主机
    class Machine
    {
    public:
        Machine() : _ip(""), _port(0), _load(0), _mtx(nullptr)
        {
        }
        ~Machine()
        {
        }
        // 增加负载
        void InLoad()
        {
            // 判断锁不是空指针，即持有锁
            if (_mtx)
                _mtx->lock();
            ++_load;
            if (_mtx)
                _mtx->unlock();
        }

        // 减少负载
        void DeLoad()
        {
            // 锁不是空指针，即持有锁
            if (_mtx)
                _mtx->lock();
            --_load;
            if (_mtx)
                _mtx->unlock();
        }

        // 重置负载
        void ResetLoad()
        {
            // 锁不是空指针，即持有锁
            if (_mtx)
                _mtx->lock();
            _load = 0;
            if (_mtx)
                _mtx->unlock();
        }

        // 获取该主机的负载
        uint64_t Load()
        {
            //不加锁直接返回 _load，会导致数据不一致
            uint64_t load = 0;
            if (_mtx)
                _mtx->lock();
            load = _load;
            if (_mtx)
                _mtx->unlock();
            return load;
        }

    public:
        int _port;
        std::string _ip;
        uint64_t _load; // 负载数

        // 多个客户端访问主机，需要保证数据安全
        std::mutex *_mtx; // mutex禁止拷贝，故使用指针
    };

    const std::string service_machine = "./conf/service_machine.conf";
    // 实现负载均衡
    class LoadBalance
    {
    public:
        LoadBalance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
            LOG(INFO) << "加载 " << service_machine << " 成功" << "\n";
        }
        ~LoadBalance()
        {
        }

    public:
        // 从文件中读取配置，可能一台主机重复加载到数组中，但并不影响
        bool LoadConf(const std::string &machine_conf)
        {
            // 打开流
            std::ifstream in(machine_conf);
            // 打开失败
            if (!in.is_open())
            {
                LOG(FATAL) << " 加载：" << machine_conf << " 失败" << "\n";
                return false;
            }

            // 打开成功，开始读取
            std::string line;
            while (std::getline(in, line))
            {
                std::vector<std::string> tokens;
                // 切割字符串
                StringUtil::SplitString(line, &tokens, ":");

                // 格式错误
                if (tokens.size() != 2)
                {
                    LOG(WARNING) << " 切分 " << line << " 失败" << "\n";
                    continue;
                }
                // 格式正确
                Machine m;
                m._ip = tokens[0];
                m._port = std::stoi(tokens[1]);
                m._load = 0;
                m._mtx = new std::mutex();

                online.push_back(machines.size());

                LOG(DEBUG)<<"主机已上线，IP:"<<m._ip<<" , port:"<<m._port<<"\n";

                machines.push_back(m);
            }

            // 关闭流
            in.close();

            ShowMachines();//for test

            return true;
        }

        // 负载均衡地选择
        bool SmartChoice(int *id, Machine **m)
        {
            mtx.lock();
            // 判断在线主机的数量

            int online_num = online.size();
            // 没有主机在线
            if (online_num == 0)
            {
                mtx.unlock(); // 注意解锁
                LOG(FATAL) << " 所有的后端编译主机已经离线，请尽快查看主机情况" << "\n";
                return false;
            }

            // 有主机在线
            // 找出负载最小的主机
            *id = online[0];
            *m = &machines[online[0]];
            uint64_t min_load = machines[online[0]].Load();
            for (int cur = 1; cur < online_num; cur++)
            {
                uint64_t cur_load = machines[online[cur]].Load();
                if (min_load > cur_load)
                {
                    min_load = cur_load;
                    *id = online[cur];
                    *m = &machines[online[cur]];
                }
            }

            mtx.unlock();
            return true;
        }

        // 把 offline 的主机上线
        void OnlineMachine()
        {
            mtx.lock();

            // 把离线主机都唤醒，都加入到在线主机列表中
            online.insert(online.end(), offline.begin(), offline.end());
            offline.erase(offline.begin(), offline.end());

            mtx.unlock();

            LOG(INFO) << "所有的主机已上线！" << "\n";
        }

        // 离线，which：machines数组指定主机对应的下标
        void OfflineMachine(int which)
        {
            mtx.lock();

            for (auto iter = online.begin(); iter != online.end(); iter++)
            {
                // 判断主机是否在online
                if (*iter == which)
                {
                    // 下线时负载清零
                    machines[which].ResetLoad();

                    // 从online 中下线
                    online.erase(iter);

                    // 把主机放入offline
                    offline.push_back(which);
                    break;
                }
            }

            mtx.unlock();
        }

        // for test
        void ShowMachines()
        {
            mtx.lock();
            std::cout << "在线主机列表：";
            for (auto &id : online)
            {
                std::cout << id << " ";
            }

            std::cout << "\n离线主机列表：";
            for (auto &id : offline)
            {
                std::cout << id << " ";
            }
            std::cout << std::endl;
            mtx.unlock();
        }

    private:
        // 把主机的上线和离线转为对数组下标的操作
        std::vector<int> online;       // 在线主机，用下标来操作主机的上下线
        std::vector<int> offline;      // 离线主机
        std::vector<Machine> machines; // 所有主机
        std::mutex mtx;
    };

    // 把 model 获得的信息传给 view
    class Control
    {
    private:
        // 获得数据
        Model _model;

        // 获得页面
        View _view;

        LoadBalance _loadbalance;

    public:
        Control()
        {
        }
        ~Control()
        {
        }
        void RecoveryMachine()
        {
            // 用于信号的处理，发送信号时，上线所有主机
            _loadbalance.OnlineMachine();
        }
        // 返回题库页面，html是输出型参数
        bool AllQuestions(std::string *html)
        {
            bool ret = true;

            // 获得全部题目的信息
            std::vector<struct Question> questions;
            if (_model.GetAllQuestions(&questions)) // 获取成功
            {
                // 为了获取的题目列表的美观，题目按照题号从小到大排序
                sort(questions.begin(), questions.end(), [](const struct Question &q1, const struct Question &q2)
                     { return std::stoi(q1.number) < std::stoi(q2.number); });

                // 把题库信息交给页面，进行渲染
                _view.AllExpandHTML(questions, html);
            }
            else
            {
                // 获取失败
                ret = false;
                *html = "获取题目失败，形成题目列表失败";
            }

            return ret;
        }

        bool OneQuestion(const std::string number, std::string *html)
        {
            bool ret = true;
            struct Question q;
            // 获得指定题目的结构体
            if (_model.GetOneQuestion(number, &q)) // 获取成功
            {
                _view.OneExpandHTML(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "获取 " + number + " 号题目失败!";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }

        // 判题
        // in_json：用户提交的代码的序列化字符串，out_json：输出型参数，返回判题结果
        void Judge(const std::string &number, const std::string in_json, std::string *out_json)
        {
            // 获取对应的题目信息
            struct Question q;
            _model.GetOneQuestion(number, &q);

            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);
            std::string code = in_value["code"].asString();

            // 序列化
            Json::Value compile_value;
            compile_value["code"] = code + "\n" + q.tail;
            compile_value["input"] = in_value["input"].asString();
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.mem_limit;
            
            
            Json::FastWriter writer;
            std::string compile_string = writer.write(compile_value);

            // 循环式选择主机
            while (true)
            {
                // 选择主机
                Machine *m = nullptr;
                int id = 0;
                if (!_loadbalance.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    // 没有主机在线
                    break;
                }

                // 得到主机
                Client cli(m->_ip, m->_port);

                // 增加负载
                m->InLoad();

                LOG(INFO) << " 选择主机成功，主机id：" << id << " 详情：" << m->_ip << ":" << m->_port << " 当前主机的负载是：" << m->Load() << "\n";

                // 发起请求
                /// compile_and_run：要请求的资源，
                auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json;charset=utf-8");
               
                if (res)
                {
                    // 请求成功
                    if (res->status == 200)// 判题成功
                    {
                        // 收到判题结果
                        *out_json = res->body;

                        // 减少负载
                        m->DeLoad();

                        LOG(INFO) << "请求编译合运行服务成功..." << "\n";

                        // 得到编译运行结果，判题成功，退出循环
                        break;
                    }

                    // 判题失败，状态码不是200
                    // 减少负载
                    m->DeLoad();

                    // 因为请求结果错误，故继续循环，继续选择主机，继续请求
                }
                else
                {
                    // 请求失败，返回值 res 为 nullptr，可能是主机下线导致的
                    LOG(ERROR) << " 当前请求的主机id：" << id << " 详情：" << m->_ip << ":" << m->_port << " 可能已经离线" << "\n";
                    
                    // 从在线列表中下线该主机
                    _loadbalance.OfflineMachine(id);

                    // 打印日志信息，用于测试
                    _loadbalance.ShowMachines();

                    // 继续循环，继续请求
                }
            }
        }
    };
}